Widok Mutacje w genach kodujących białka błony erytrocytu przyczyną dziedzicznych anemii hemolitycznych.

(1)

Numer 3 (252) Strony 325-333

Polskie Towarzystwo Przyrodników im. Kopernika

Be a t a Ha n u s-Lo r e n z 1, Mic h a ł Lo r e n z1, Dż a m il a Bo g u s ł a w s k a2, El ż b ie t a He g e r2, An i t a Hr y n ie w i c z1, Al e k s a n d e r f. Sik o r s k i1

1 Instytut Biochemii, Uniwersytet Wrocławski Przybyszewskiego 63-77, 51-148 Wrocław

Instytut Biotechnologii i Ochrony Środowiska, Uniwersytet Zielonogórski Monte Cassino 2 lb, 65-561 Zielona Góra

K

osmos

PROBLEMY NAUK BIOLOGICZNYCH

MUTACJE W GENACH KODUJĄCYCH BIAŁKA BŁONY ERYTROCYTU PRZYCZYNĄ DZIEDZICZNYCH ANEMII HEMOLITYCZNYCH

Już na początku badań nad spektryną i szkieletem błony erytrocytów zaobserwowano, że zmiana siły oddziaływań pomiędzy białkami cytoszkieletu, lub niedobór bądź brak jednego z jego elementów, towarzyszy poważnym dzie dzicznym schorzeniom z grupy anemii hemolitycznych, takim jak sferocytoza — żółtaczka konstytucyjna (HS), eliptocytoza (HE) i poikilocytoza (HP), którą obecnie uważa się za ciężką odmianę HE. Schorzenia te opisano około 100 lat temu na podstawie kryteriów morfologicz nych. W pierwszych pracach dotyczących mo lekularnych podstaw anemii, zmiany w erytro cytach diagnozowano metodami biochemiczny mi. Anemie hemolityczne mają podłoże w mu tacjach genów i powodowane są nie tylko defe ktem, niedoborem lub brakiem spektryny, ale zmiany takie mogą także dotyczyć innych białek

cytoszkieletu błony: ankiryny, białka 4.1, BPA, białka 4.2 (patrz: D e la u n a y i współaut. 1996b,

Y a w a ta i współaut. 2000). Stopień nasilenia

schorzenia zależy często również od tego, czy mamy do czynienia z homo-, czy heterozygotą pod względem obecności zmutowanego genu. Najcięższe przypadki anemii są letalne. Obecnie uważa się (patrz: D e la u n a y 1995, I o l a s c o n i współaut. 1998), że u podłoża anemii leży mu tacja w jednym z sześciu genów kodujących białka błony erytrocytu: SPTA1 — spektrynę alfa, SPTB — spektrynę beta, ANKI — ankirynę

( G a l l a g h e r i współaut. 1997a, Lux i współaut.

1990), EPB3 — BPA (S a h r i współaut. 1994),

ELI — białko 4.1 ( D a l l a V e n e z ia i współaut. 1992) i ELB42 — białko 4.2 (K o r s g r e n i COHEN

1991, K o r s g r e n i współaut. 1990).

DZIEDZICZNA SFEROCYTOZA (ŻÓŁTACZKA KONSTYTUCYJNA) (HS) Dziedziczna sferocytoza jest najczęściej wy

stępującym schorzeniem charakteryzującym się występowaniem krwinek o zmienionym kształcie: zamiast kształtu dwuwklęsłego dysku (zapewniającego względnie dużą powierzchnię komórki), charakterystycznego dla krwinek normalnych, komórki te przyjmują kształt sfe ryczny. Jednocześnie posiadają one zmniejszo ną średnicę, co wiąże się z „utratą” powierzchni. Schorzenie to u ludzi pochodzenia północ- noeuropejskiego występuje z częstotliwością 1 na 2000. Krwinki tych pacjentów są mniej od porne na ciśnienie osmotyczne oraz pod wzglę dem mechanicznym; wykazują również mniej szą elastyczność, co powoduje ich wcześniejsze usuwanie z krążenia. Obraz kliniczny jest zdo minowany przez anemię, będącą skutkiem tzw.

„hiperhemolizy”, żółtaczkę i splenomegalię. Na silenie schorzenia jest zróżnicowane — od bra ku objawów do hydrops fetalis (obrzęk płodo wy). Niektórzy pacjenci wymagają okazjonal nych lub regularnych transfuzji. Znakomitą po prawę stanu pacjenta powoduje splenektomia (usunięcie śledziony). Wśród komplikacji wy różnić można: kryzysy aplastyczne związane z parvowirusem B I9, kamienie żółciowe oraz gu zy hematopoetyczne. Do głównych objawów, które można analizować, należy zmniejszenie oporności osmotycznej. Obserwuje się występo wanie wolnych od białek szkieletu błony pęche rzyków o średnicy 50-80 nm, których uwalnia nie jest przyczyną przechodzenia dyskocytów (krwinek normalnych) w sferocyty (krwinki zmienione patologicznie). Około 75% przypad

(2)

326 Be a t a Ha n u s- Lo r e n z i w s p ó ł a u t o r z y

ków charakteryzuje się autosomalnym dziedzi czeniem dominującym. Z pozostałych 25%, po łowę stanowią recesywne formy HS, a resztę powodują nowe mutacje spontaniczne (E b e r i współaut. 1996, M i r a g l i a D e l G iu d ic e i współ aut. 1998).

Mutacje leżące u podstaw molekularnych dziedzicznej sferocytozy (HS) dotyczą, jak to udowodniono w wielu przypadkach, genów ko dujących głównie białka cytoszkieletu podbło- nowego erytrocytów (spektrynę alfa, spektiynę beta, ankiiynę oraz białko 4.2, a także białko przenoszące aniony (BPA) (strukturę cytoszkie letu podbłonowego szczegółowo przedstawiono w art. B. H a n u s - L o r e n z i współaut. w tym nu merze KOSMOSU). Uważa się, że u podstaw tej anemii leżą zaburzenia oddziaływań „piono wych” cytoszkieletu z dwuwarstwą lipidową za wierającą białka integralne błony, najczęściej oddziaływania spektiyny z białkiem przenoszą cym aniony za pośrednictwem ankiryny.

Najwięcej przypadków (przynajmniej 80% u osobników rasy białej) dziedzicznej sferocytozy powodują mutacje genu A N K I. Często towarzy szące tym mutacjom zmniejszenie ilości spe ktiyny, odgrywające, jak się uważa, kluczową rolę w patogenezie HS, jest zjawiskiem wtór nym. Obecnie znanych jest wiele mutacji tego genu w różnych jego regionach ( L e it e i współ aut. 2000), objawiających się często zmianami ramki odczytu i syntezą skróconego mRNA, trudnego do wykrycia metodami RT-PCR (od wrotnej transkrypcji-reakcji łańcuchowej poli- merazy). Najistotniejsze jednak są mutacje w domenach funkcjonalnych ankiryny, tzn. w do menie wiązania białka przenoszącego aniony (np. ankiryna Stuttgard Walsrode Einbeck czy Marburg (E b e r i współaut. 1996)), w domenie

wiązania spektryny beta (znana jedna mutacja — Porta Westfalica; E b e r i współaut. 1996) oraz w domenie regulatorowej (znanych jest wiele mutacji, m. in. Bovenden, Dusseldorf, Bocholt;

E b e r i współaut. 1996, oraz Prague i Rakovnik;

J a r o lim i współaut. 1990, 1993, 1995).

10 do 15% przypadków HS wiąże się z bra kiem lub defektem białka przenoszącego aniony (patrz: B r u c e i T a n n e r 1999). Wszystkie muta cje tego białka, w wyniku któiych następuje jego skrócenie na skutek przedwczesnej termi- nacji translacji, niezależnie od tego, czy dotyczą domeny cytoplazmatycznej, czy transbłonowej, prowadzą do zaburzeń całkowicie lub prawie całkowicie uniemożliwiających jego wbudowa nie do błony. Allel typu dzikiego tylko częściowo kompensuje ten defekt. W innych przypadkach, podstawienia pojedynczych reszt aminokwaso wych, z reguły w domenie transbłonowej, zabu rzają proces wbudowywania tego białka do bło

ny. Tylko w niektórych przypadkach, np. w mutacji band 3 Coimbra, jego mała ilość może zostać wbudowana do błony ( A l l o i s i o i współ aut. 1993b). Duża grupa mutacji i wariantów polimorficznych dotyczy cytoplazmatycznej do meny tego białka, a zatem jego zdolności wiąza nia ankiiyny ( A l l o i s io i współaut. 1993a). Zna

ne są także przypadki braku jego syntezy (Ribei-

r o i współaut. 2000).

Zbliżoną grupą rzadkich przypadków HS są te spowodowane mutacją genu EPB3, związane z brakiem białka 4.2. Przypadki te obserwowa ne są jedynie u osobników homozygotycznych, jako że liczba kopii białka przenoszącego aniony odpowiadająca haploidalnej liczbie normalnego białka zapewnia wystarczającą ilość miejsc wią zania białka 4.2 (patrz: D e la u n a y i współaut. 1996a). Mutacje genu kodującego białko 4.2 (ELP42) stanowią przyczynę rzadkich przypad ków HS, obserwowanych również tylko u osob ników homozygotycznych. Heterozygoty pozo stają niewykiywalne. Jak dotąd znanych jest kilka mutacji, które odpowiadają za podstawie nia pojedynczych reszt aminokwasowych (np.

B o u h a s s ir a i współaut. 1992, K a n za k i i współ aut. 1995, H a y e t t e i współaut 1995a), oraz kilka takich, które wprowadzają przedwczesny kodon stop (T a k a o k a i współaut 1994, H a y e t t e

i współaut 1995b).

Znanych jest stosunkowo niewiele przypad ków dziedzicznej sferocytozy, w przeciwieństwie do dziedzicznej eliptocytozy (por. następna część), których podłożem są mutacje w genach kodujących spektrynę. Zmutowany gen SPTB, kodujący w pozycji 202 resztę argininy zamiast reszty tiyptofanu, znaleziono w wariancie zwa nym Kissimmee. Mutacja ta dotyczy regionu końca aminowego, zawierającego miejsca wią zania aktyny i białka 4.1. Zmiana ta rzeczywi ście prowadzi do zaniku zdolności wiązania białka 4.1 przez spektiynę (B e c k e r i współaut 1993). Inne mutacje, np. spektryna Guemene- Penfao (G a r b a r z i współaut. 1998), Durham

(H a s s o u n i współaut. 1995), Winston-Salem

(H a s s o u n i współaut. 1995) i Tabor (H a s s o u n i współaut. 1994), objawiają się zmniejszoną ilo ścią spektryny, obserwowaną nawet w stanie heterozygotycznym (Tabela 1). Jeśli chodzi o podjednostkę a spektryny, jest ona syntetyzo wana w 3-4 krotnym nadmiarze w stosunku do ilości tego polipeptydu inkorporowanego do bło ny erytrocytu, a zatem heterozygoty nie powin ny wykazywać objawów chorobowych. Mimo tego, w kilku przypadkach zaobserwowano uby tek spektryny. Jednakże, jak dotąd, zidentyfi kowano tylko nieliczne mutacje na poziomie genu, np. spLEPRA, charakteryzującą się zmia ną w intronie 30, powodującą w efekcie błąd

(3)

Tabela 1. Przykłady m utacji spektryny prowadzące do powstania defektów cytoszkieletu podbłonowego.

Anemia hemolityczna

Typ Defekt genetyczny Literatura

S p a L E P R A HS intron 30, delecja 18 reszt aminokwasowych,

defekt składania eksonów, i Sp

WlCHTERLE i WSpÓłaut. 1995

SpcXPrague HS intron 36, mutacja A->G, defekt składania eksonów, mRNA bez eksonu 37 koduje zmutowaną podjednostkę alfa, iSpT

WlCHTERLE i współaut. 1995

SpctAleksandria HE wariant aI/50, ekson 11, delecja CAT (H469),

tS p D ,fS p T

Gallagher i współaut. 1993

SpCXSain! '.Ollis HE wariant aI/46-50a, podstawienie T->C (L207-+P), tSpT

S p Ct Anastasia HE wariant aI/78, ekson 2, podstawienie G->C (R45->T), iS p T

Perrotta i współaut. 1995

S pctC u loz HE wariant aI/74, ekson 2, podstawienie G->T (G46-»V), iS p T

Morle i współaut. 1990

SpctLyon HE wariant aI/74, ekson 2, podstawienie C->T

(L49-^F), iS pT

Spa HE wariant a/74, podstawienie A->G (R28-»H) Basseres i współaut.

2000

S pctTunis HE wariant aI/78, ekson 2, podstawienie C-»T

(R41-»W), ISpT

Spa HE wariant aI/65, ekson 4, insercja TTG (Li53),

ISpT,

Roux i współaut. 1989

S p a o r a n HE wariant all/21, intron 17, podstawienie

G->A (nowy kodon stop), mRNA bez eksonu 18 - brak 41 reszt aminokwasowych

Alloisio i współaut. 1993b

Spa HE intron 45, podstawienie C->T, brak eksonu

46, niedobór spektryny, 1 SpD

WiLMOTTE i współaut. 1999

SpaB arcelon a HE, HPP wariant aI/50, ekson 11, podstawienie A^C

(H469->P), ISpT

Dalla Venezia i współaut. 1993

Sp aN igerian HE, HPP wariant al/50a, ekson 6, podstawienie T—>C

(L26o-*P), niedobór spektryny, ISpT

Gallagher i współaut. 1997b

S p a G e n o a HE, HPP wariant aI/74, ekson 2, podstawienie C->T

(R34^W ), niedobór spektryny, fSpD

Basseres i współaut. 1998

Spa HE, HPP wariant aI/74, podstawienie A-^G (K48->R),

niedobór spektryny alfa, ISpT

Floyd i współaut. 1991

S p a c o r b e il HE, HPP wariant aI/74, ekson 2, podstawienie

CGT^GAT (R28->H), fSpT

Garbarz i współaut. 1990

S p a stC la u d e HPP ekson 20, T->A (L2o7-»P) , nowy mRNA

zawiera fragment intronu - koduje zmutowane białko a 108 kDa

Fournier i współaut. 1997 Spa/Pcosenza HE, HS wariant SpaI/74 -HE oraz podstawienie

C—»G w genie SPTB (R2o64—>P) prowadzi dodatkowo do defektu HS

Qualtieri i współaut. 1997

SpPGuemene-Penfao HS ekson 3, mutacja CTG-»CTC (L100), defekt składania eksonów, zachowany intron 3, obniżony poziom mRNA

Garbarz i współaut.

1998

Sp^D urham HS delecja eksonów 22 i 23 - brak segmentu 12

i części 13 w podjednostce beta

Hassoun i współaut. 1995

S p P w in sto n Salem HS intron 17, mutacja G->A, zmieniona ramka

odczytu, mRNA bez eksonu 16 i 17, fSp

Hassoun i współaut.

(4)

S p P lv is s im m e HS ekson 6, podstawienie T->C (W2o2-»R),

1 poziom wiązania białka 4.1

Becker i współaut. 1993

S p P N a p o li HE ekson 30, delecja 8 bp, zmieniona ramka

odczytu, skrócona podjednostka beta o masie 216 kDa, tSpD

WlLMOTTE i współaut. 1994

S p P p ro v id e n c e HE ekson 30, podstawienie T-»C (S2oi9-»P),

letalna w przypadku homozygoty

S p P u n g u e s e HE podstawienie T->A (W2024->R), zmiany w

oddziaływaniu helis A,B i C, ISpD

Nicolas i współaut. 1998

S p P c a m p in a s HE intron 30, podstawienie G->A, nowy kodon

stop, delecja C-końcowych 129 aminokwasów, ISpD

Basseres i współaut. 1997

Spp

-2 -2 0 / -2 1 8 R OUen

HE skrócenie podjednostki beta w c^ści C-

końcowej, brak jednego z miejsc fosforylacji, tSpD

Lecomte i współaut. 1992

S p P o c t r o i t HE elongacja podjednostki beta (330kDa),

iSpD

Johnson i współaut. 1992

S p p T a l x i r HS ekson 28, podstawienie 5931 C-» T, mutacja

nonsensowna, obniżona zawartość spektryny.

Hassoun i współaut. 1994

S p P 'I'o k y o HE ekson 30, delecja GCCAGC—>GCAGCT

(AS206o->AA), zmiana ramki odczytu,ISpD

...

Kanzaki i współaut. 1992

.. .

oznaczenia: —» — zamiana A — obniżenie poziomu; SpD — spektryna dimeryczna; SpT — spektryna tetrameryczna

składania eksonów. Błąd ten przejawia się de- lecją odcinka 18 reszt aminokwasowych i zna cznym zmniejszeniem ilości spektryny. Mutacja spaPrague, polegająca na zamianie A-^G w intronie 37, daje w efekcie mRNA bez eksonu 37, kodujący zmutowaną podjednostkę a. Taka spektryna nie ma zdolności tworzenia tetrame-

rów ( W i c h t e r l e i współaut. 1995). Do najczęst

szych należy zamiana Ala970—>Asp, spowodo wana podstawieniem GCT—>GAT w genie SPTA1

(M a r c h e s i i współaut. 1989).

Przeprowadzono już pierwsze, eksperymen talne próby terapii genowej. D o o n e r i współaut. (2000) dokonali transdukcji komórek szpiku myszy ńb/nb (ang. normoblastosis) mysim cD NA kodującym ankiiynęl, połączonym z ludz kim promotorem genu ANKI i domeną regula torową „2.2” ludzkiej ankiiyny w wektorze re- trowirusowym pGl. Myszy nb/nb (B o d in e i

współaut. 1984) charakteryzują się sferocytozą spowodowaną dziedziczonym recesywnie defe ktem polegającym na syntezie skróconej ankiryny. Wtórnym defektem jest ubytek około 50% spektryny. W wyniku transfekcji komórek prekursorowych erytrocytów myszy normalnych oraz mutantów nb/nb otrzymano w wyniku stabilną, zależną od eiytropoetyny (obecność ludzkiego promotora ANKI) ekspresję ankiiy ny. Co więcej, morfologia hodowanych in vitro transdukowanych komórek prekursorowych wskazuje na to, że po enukleacji osiągają one kształt komórek normalnych. Komórki nie- transdukowane po enukleacji przyjmują kształ ty sferocytów i mikrosferocytów. Przedstawiony powyżej szereg doświadczeń stwarza szansę opracowania metod korekcji wad genetycznych, prowadzących do anemii hemolitycznych u lu dzi. poprzez terapię genową.

D ZIED ZICZNA ELIPTO CYTO ZA (HE) I POIKILOCYTOZA (HP)

Dziedziczna eliptocytoza (HE) i jej ostra od miana dziedziczna, poikilocytoza (HP) lub pyro- poikilocytoza (HPP), są heterogenną grupą schorzeń krwinek czerwonych występującą u osób rasy białej z częstotliwością 1 na 5000, a w niektórych populacjach rasy czarnej osiąga nawet częstotliwość 1 na 100. Obraz kliniczny jest zróżnicowany: od braku objawów aż do śmierci płodu. Erytrocyty pacjentów z dziedzi czną eliptocytozą maja kształt wydłużony, elip tyczny, a w przypadkach HP dominujące stają się poikilocyty (erytrocyty o nieregularnych

kształtach i obniżonej odporności termicznej). Większość przypadków HE jest schorzeniem umiarkowanym, ale pacjenci mogą wymagać splenektomii. Wzór dziedziczenia tej anemii jest skomplikowany: od czysto dominującego do zdecydowanie recesywnego. Wśród członków rodzin pacjentów z HP spotyka się osoby z HE. Obecnie wiadomo, że pacjenci z HP są często homozygotami pod względem allelu HE, złożo nymi heterozygotami względem 2 alleli HE lub mają jeden allel HE i jeden allel o niskiej eks presji (ang. low expression; wyjaśnienie poni

(5)

żej). Większość tych anemii związana jest z upośledzonymi oddziaływaniami „horyzontal nymi” białek cytoszkieletu. Najczęściej dotykają one miejsc w obu podjednostkach odpowie dzialnych za asocjację dimerów spektryny, w wyniku czego nie powstają tetramery spektry ny. Oprócz tego, przyczyną eliptocytozy mogą być również mutacje w genie kodującym białko 4.1.

Zawartość spektryny dimerycznej w erytro cytach osób zdrowych nie sięga 5% (L e c o m t e i współaut. 1993, S i l v e i r a i współaut. 1997), podczas gdy w erytrocytach pacjentów z HE/HP może ona osiągać 60-80% i jest ściśle związana z natężeniem objawów schorzenia. Erytrocyty pacjentów z HP często charakteryzuje też obni żona zawartość spektryny (H a n s p a l i współaut.

1993).

W wielu wykrytych przypadkach eliptocyto zy związanej z defektami podjednostki a spe ktryny określono rodzaj mutacji: powodem mo że być zarówno podstawienie w genie podjedno stki alfa Leu49—>Phe ( M o r l e i współaut. 1990), delecja pojedynczego kodonu, np. kodonu CAT kodującego His469 ( G a l l a g h e r i współaut.

1993), delecja wielu reszt aminokwasowych, przykładem której jest utrata dziewięciu reszt w czwartym segmencie podjednostki a (B a c k lo u -

t i i współaut. 1992), jak i insercja pojedynczego

kodonu (Roux i współaut. 1989). Mutacje te obniżają zdolność spektryny do tworzenia tetra- merów. Jak widać z przedstawionych w Tabeli 1 przykładów mutacji podjednostki a, 14 z 16 przypadków mutacji dotyczy pierwszych 300 reszt aminokwasowych, co wyjaśnia utratę zdolności spektryny do tworzenia tetramerów (por. Ryc. 2 art. B. H a n u s - L o r e n z i współaut. w tym numerze KOSMOSU). Ciekawym zjawi skiem, opisanym przez W i l m o t t e i współaut. (1993), jest występowanie tzw. allelu o niskiej ekspresji, w tym przypadku tzw. LELY (Low expression Lyon). Wszystkie lub prawie wszy stkie rodziny z HE, u podstaw której leżą mu tacje w genie kodującym podjednostkę a spe ktryny erytrocytarnej, charakteryzują się wy stępowaniem osób z anemią łagodną, prawie bezobjawową, oraz anemią ostrą, często HP. Mechanizm tego zjawiska autorzy przedstawili następująco: zaostrzenie objawów wiąże się z bardzo częstym polimorfizmem (20-25% wszy stkich alleli SPTA1) występującym we wszy stkich, lub prawie wszystkich, grupach etnicz nych. Allel ten zawiera kilka mutacji w regionie segmentu 18 podjednostki a. Najważniejszym efektem jest opuszczenie eksonu 46 (18 nukleo- tydów) w 50% transkryptu na skutek mutacji w intronie 45 u osób z tym wariantem polimorfr- cznym. Ekson 46 koduje fragment łańcucha

polipeptydowego leżący w obrębie tzw. miejsca „nukleacji”, lub inaczej miejsca inicjacji tworze nia dimerów (segmenty al8-a21), które mocno wiążą segmenty (31-(34. Ponieważ spektryna

a syntetyzowana jest w nadmiarze w stosunku

do podjednostki (3, u osobników nie mających innych mutacji w podjednostce a nawet homo- zygotyczny polimorfizm pozostaje bez skutków klinicznych, ponieważ 50% normalnej spektry ny a wystarcza do „zmontowania” normalnej spektryny (a(3)2- Jeśli natomiast ten allel wystę puje łącznie z allelem HE w układzie „cis”, np. kodon 28 (R a n d o n i współaut. 1994), to będzie on obniżał „montowanie” wadliwej podjednostki a do błony (taka podjednostką ulega degrada cji). Jeśli natomiast allel ten znajduje się w położeniu „trans" w stosunku do allelu HE, wtedy podjednostką a z mutacją HE tworzy di- mery z podjednostką (3, ale na skutek mutacji HE nie może tworzyć tetramerów i objawy ule gają zaostrzeniu.

Podjednostką (3 (jednego heterodimeru) od działuje końcem karboksylowym z aminowym końcem podjednostki a innego dimeru, tworząc tetramer (Ryc. 2, art. B. H a n u s - L o r e n z i współ aut. w tym numerze KOSMOSU). Prawie wszy stkie mutacje leżące u podstaw HE i HP, a dotyczące podjednostki (3 spektryny, zlokalizo wane są w obrębie miejsca asocjacji dimerów, czyli segmentów 16 i 17 (por. Tabela 1). Mutacje punktowe w tym regionie nie powodują obja wów w stanie heterozygotycznym, ale powodują zwykle dramatyczne objawy kliniczne u homo- zygot.

Wiele mutacji dotyczy granicy intron-ekson eksonu 30. Często powodują one opuszczenie tego eksonu podczas tworzenia transkryptu i syntezę skróconej podjednostki (3. Heterozygoty z tymi mutacjami charakteryzują względnie ła godne objawy, choć czasem wymagają splenektomii, natomiast przypadki homozygotyczne są poważnym zagrożeniem dla życia (np. G a l

l a g h e r i współaut. 1997b). Znane są także

przypadki elongacji tej podjednostki, tak że jej masa wynosi 330 kDa (J o h n s o n i współaut.

1992).

Mutacje leżące poza segmentem 16 w kie runku końca aminowego są prawdopodobnie przyczyną „fenotypu sferocytowego”. Przykła dem mutacji z pogranicza obu fenotypów są spektryny (3 Campinas (B a s s e r e s i współaut. 1997) lub Prague (J a r o lim i współaut. 1995). Erytrocyty tych pacjentów (tzw. sferoeliptocyty) charakteryzują się występowaniem skróconych łańcuchów (3, które są zarówno niestabilne, jak i niezdolne do tworzenia tetramerówr spektryny.

Eliptocytoza 4. l(-) stanowi osobna grupę przypadków eliptocytozy, w których błonę ery

(6)

trocytów charakteryzuje niedobór białka 4.1. Heterozygoty cechuje eliptocytoza bez objawów hemolizy lub zwiększonej wrażliwości błony erytrocytów. Homozygoty charakteryzuje ostra anemia hemolityczna, eliptocytoza, poikilocytoza lub występowanie pofragmentowanych ery trocytów. Zidentyfikowano kilka mutacji kodu jącego to białko genu E L I. W 4.1 Madrid i Lille, mutacje punktowe w kodonie inicjacji uniemo żliwiają jego translację (d a lla - v e n e z ia i współ aut. 1992, G a r b a r z i współaut. 1995). Podob nie, delecja 318 nukleotydów w 4.1 Algeria eliminuje ten kodon (C o n b o y i współaut. 1993). Z kolei, delecja pojedynczej reszty w domenie wiązania spektryny (4.1 Aravis) wiąże się z utra tą zdolności tego białka do wiązania spektryny

(L o r e n z o i współaut. 1994). Całkowity brak

białka 4.1 indukuje wtórną redukcję zawartości glikoforyny C i całkowity brak białka p55 (patrz:

T s e i Lux 1999).

Ograniczoną liczbę przypadków stanowią osoby z tzw. immunofenotypem „Leach”: błony ich erytrocytów nie zawierają glikoforyny C (ho mozygoty). Wtórnym skutkiem tej mutacji jest obniżenie ilości białka 4.1 i nieobecność białka

p55 (D e a lu n a y i współaut. 1996a).

Unikalną formą eliptocytozy jest południo- woazjatycka owalocytoza (SAO), szeroko rozpo wszechniona w Malezji, Indonezji, Papui-Nowej Gwinei oraz na Filipinach. Krwinki tych pacjen tów są zaokrąglonymi eliptocytami lub owalo- cytami, a niektóre z nich wykazują obecność poprzecznych „pałeczek”. Tego typu erytrocyty nie występują w żadnych innych schorzeniach. SAO jest związana ze zwiększoną sztywnością błony erytrocytu. Jednym ze zidentyfikowanych defektów jest delecja dziewięciu reszt aminokwasowych na granicy domeny cytoplazmatycznej i transbłonowej białka przenoszącego aniony (J a r o lim i współaut. 1991). Białko z tą mutacją wykazuje obniżoną aktywność pod względem transportu anionów ( S c h o f i e l d i

współaut. 1992). Przypuszcza się, że mutacje SAO wiążą się ze zwiększoną odpornością na malarię (T s e i Lux 1999).

Anemia Fanconiego — podobnie jak w przy padkach anemii hemolitycznych, u pacjentów u których rozpoznano anemię Fanconiego, ob serwowano zmiany morfologiczne erytrocytów (nieregularny lub gwiaździsty kształt erytrocy tów, zdolność do zlepiania się) (M a lo r n i i współ aut. 2000). Jest to choroba genetyczna chara kteryzująca się m. in. stopniowym zanikiem szpiku kostnego, co prowadzi do braku granu- locytów i erytrocytów we krwi obwodowej, a w konsekwencji do poważnych zaburzeń rozwoju i śmierci pacjenta. Zmiany genetyczne obser wuje się w trzech grupach genów: FANCA,

FANCC, FANCG, które kodują białka tworzące

kompleksy związane z chromatyną jąder komó rek limfoblastoidalnych. Kompleksy te mogą oddziaływać ze zidentyfikowanym w komórkach normalnych polipeptydem o masie 230 kDa, który okazał się spektryną a l i i * (M c M a h o n i współaut. 1999). Zaobserwowano, że w komór kach limfoblastoidalnych pacjentów z anemią Fanconiego poziom spektryny jest znacznie ob niżony. Dotychczas nie wiadomo, które z białek kodowanych przez geny FANC* oddziałuje ze spektryną, ani nie poznano charakteru tych oddziaływań.

Zapewne w najbliższych latach zostanie wy krytych jeszcze wiele mutacji związanych z dzie dzicznymi anemiami hemolitycznymi, dotyczą cych poszczególnych białek cytoszkieletu. Ba dania te pozwolą z jednej strony na pogłębienie naszej wiedzy w dziedzinie zależności pomiędzy strukturą i funkcją tych białek, a z drugiej umożliwią postępy w diagnostyce tych scho rzeń, włącznie z diagnostyką prenatalną, pro gnozowaniem i wskazaniami terapeutycznymi. Być może umożliwią one również terapię geno wą dziedzicznych anemii hemolitycznych.

HEREDITARY HAEMOLYTIC ANAEMIAE ARE CAUSED BY MUTATIONS IN GENES ENCODING MEMBRANE CYTOSKELETON PROTEINS

SUM MARY

Haemolytic anaemiae form a group of hereditary dis eases that v/ere defined on the basis of morphological criteria about 100 years ago. Hereditary elliptocytosis and its aggravated form, hereditary poikilocytosis, form a group of diseases in which mutations affect the horizontal inter actions between membrane cytoskeletal proteins. These mutations are located mostly in spectrin a and P subunit genes, that cause defects in the region of the dimer-dimer interface, or in the ELI gene encoding for protein 4.1. Hereditary spherocytosis underlying mutations, on the

other hand, affect the vertical interactions in at least one of the five genes encoding cytoskeletal proteins. Most often these mutations are located in the ANK1 gene (coding for erythrocyte ankyrin), although mutations in spectrins

a and P subunit, an anion exchanger protein as well as in

the 4.2 protein encoding gene, can also cause the disease. Transfection of red blood cell progenitors with the normal ANK1 gene can correct spherocytosis in an experimental system.

(7)

LITERATURA

Alloisio N., Te x ie rP., Fo r r is s ie rA., Rib e ir o M. L., Mo r le L.,

Bo zon M., Bu r s a u x E., Ma il l e t P., Ta n n e r M. J. A ., Tam a g in i G., De la u n a y J., 1993a. Band 3 Coimbra: a

variant associated with dominant hereditary spherocy tosis and band 3 deficiency. Blood 82 (Suppl. 1), 4a.

Alloisio N., Wilm o tte R., Ma r e c h a l J., Te x ie r P., De n o r o y

L., FeoC., Be n h a d ji-Zo u a o u iZ., De la u n a y J., 1993b. A splice site mutation o f alpha-spectrin gene causing skip ping o f exon 18 in hereditary elliptocytosis. Blood 81,

2791-2798.

Ba k lo u ti F., Ma r e c h a l J., Wilm o tte R., Allo is io N., Morle

L., Duc lu ze au M ., De n o r o y L ., Mrad A ., Ben Ar ib a M . H., Ka s t a lly R., De la u n a y J., 1992. Elliptocytogenic alpha 1/36 spectrin sfax lack nine amino acids in helix-3 o f repeat-4: Evidence fo r the activation o f a cryptic 5’-splice site in exon 8 o f spectrin alpha gene. Blood 79,

2464-2470.

Ba ss e r e s D. S., Pran ke P. H., Sa le s T. S., Co s ta F.F., Saad

S. T., 1997. Beta-spectrin Campinas: a novel shortened

beta-chain variant associated with skipping o f exon 30 and hereditary elliptocytosis. Br. J. Haematol. 97, 579-

585.

Ba ss e r e s D. S., Pr an ke P. H ., Vic e n tim D ., Co s ta F. F., Sa ad

S. T., 1998. Expression o f spectrin alphal/50 hereditary

elliptocytosis and its association with the alphaLELY allele. A c t a H a e m a to l. 100, 32-38.

Ba ss e r e s D. S., Bo r d in S., Co s ta F. F., Sa a d S. T., 2000. Association o f the alpha-spectrin R28H mutation with allele alphaLELY and with alphal/ alphall domain ha- plotypes in three Brazilian families. Eur. J. Haematol.

64, 53-58.

Be c k e r P. S ., Ts e W . T ., Lu x S. E ., Fo r g e t B. G ., 1993.

fi-spectrin Kissimmee: a spectrin variant associated with autosomal dominant hereditary spherocytosis and de fective binding to protein 4.1. J. Clin. Invest. 92, 612-

616.

Bo d in e, D. M., Bir k e n m e ie r C. S., Ba r k e r J. E., 1984. Spectrin deficient inherited hemolytic anemias in the mouse: characterized by spectrin synthesis and mRNA in reticulocytes. Cell 37, 721-728.

Bo u h a ssir a E. E ., Sc h w a r t z R. S ., Ya w ata Y ., At a K ., Kan zak i

A., Qiu J. J. H., Na g e l R. L., Ry b ic k i A. C., 1992. An alanine to threonine substitution o f in protein 4.2 cDNA is associated with a Japanese form of hereditary hemo lytic anemia (protein 4.2 Nippon) Blood 79, 1846-1854.

Bru c e L. J., Ta n n e r M .J., 1999. Erythroid band 3 variants and disease. Baillieres Best Pract. Res. Clin. Haematol.

12, 637-654.

Co n b o y J. G., Ch a sis j . a., Win a r d ir., Tc h e r n iaG., Ka n Y.

W ., Mo h a n d a s N., 1993. An isoform-specific mutation in

the protein 4.1 gene results in hereditary elliptocytosis and complete deficiency o f protein 4.1 in erythrocyte but not in nonerythroid cells. J. Clin. Invest. 91, 77-82.

Da l l a Ve n e zia N., Gilsa n z E., Allo is io N., Du lc u ze a u M.-T.,

Be n zE. J., De la u n a y J., 1992. Homozygous 4.1(j hered itary elliptocytosis associated with a point mutation in the downstream initiation codon o f protein 4.1 gene. J.

Clin. Invest. 90, 1713-1717.

Da ll a Venezla N., Al lo is o N., Fo r is s ie r A., De n o r o y L.,

Ay m e r ic hM ., Viv e s-Co r r o n s J. L., Be s ald u c h J., Be sso n

I., De la u n a y J., 1993. Elliptopoikilocytosis associated with the 469 His—>Pro mutation in spectrin Barcelona

(ff/ 5 0 -4 6 ^ . B lo o d 82> 1 6 6 1 _ 1 6 6 5 .

De lau n ay J., 1995. Red cell membrane. Structure and func tion. Blood Cell Biochem. 6, 1-35.

D elau n a y J., A l l o i s i o N., M o r l e L., B a k lo u ti F., D a lla V e n e zia N., M a i l l e t P. H., W ilm o t t e R., 1996a. Molecular

genetics o f hereditary elliptocytosis and hereditary spherocytosis. A n n . G e n e t. 39, 2 0 9 -2 2 1 .

De la u n a y J., Alo is io N. Mo r le L ., 1996b. Molecular genetics of hereditary spherocytosis. C ell. M ol. B iol. Lett. 1, 4 9 -6 5 .

Do o n e r G. J., Ba r k e r J. E., Ga ll a g h e r P. G ., De b a tis M . E., Bro w n A . H ., Fo r g e t B. G ., Be c k e r P. S., 2 0 0 0 . Gene transfer to ankyrin-deficient bone marrow corrects spherocytosis in vitro. Exp. H e m a to l. 28, 7 6 5 -7 7 4 . Eb e r S. W., Gon z ale s J. M ., L u x M . L., Sc a r pa A . L, Tse W.

T., Do r n w e ll M ., He r b e r s J., Ku g le r W., Ozc an R., Pe k r u nA ., Ga ll a g h e r P. G., Sc h r o t e rW ., Fo r g e t B. G.,

L u x S.E., 1996. Ankyrin-1 mutations are a major cause

o f dominant and recessive hereditary spherocytosis.

N a tu re G e n e t. 13, 2 1 4 -2 1 8 .

Flo yd P. B., Ga ll a g h e r P. G ., Vale n tin o L. A ., Davis M ., Mar c h e si S. L., Fo r g e t B. G., 1 9 9 1. Heterogeneity of the molecular basis of hereditary pyropoikilocytosis and hereditary elliptocytosis associated with increased le vels o f the spectrin I/74-kilo-dalton tryptic peptide.

B lo o d 78, 1 3 6 4 -1 3 7 2 .

Fo u r n ie r C. M ., Nic o la s G ., Ga ll a g h e r P. G., Dh e r m y D., Gra n d c h a m p B ., Le c o m te M . C ., 1 99 7 . Spectrin St Claude, a splicing mutation o f the human alpha-spectrin gene associated with severe poikilocytic anemia. B lo o d 89, 4 5 8 4 -4 5 9 0 .

Gallag h e r P., Ts e W. T., Co e t z e rT ., Le c o m te M .-C ., Ga r b ar z

M ., Za r k o w sk y H. S., Ba r u c h e l A ., Ba ll a s S. K., Dh e r m y

D ., Pa le k J., Fo r g e t B. G ., 1992. A common type o f the spectrin 146-50a kD peptide abnormality in hereditary elliptocytosis and pyropoikilocytosis is associated with a mutation distant from proteolityc cleavage site. J. C lin . In v es t. 89, 8 9 2 -8 9 8 .

Ga ll a g h e r P. G., Ro b e r ts W. E., Be n o it L., Spe ic h e r D. W., Ma r c h e si S. L., Fo r g e t B. G ., 1993. Poikilocytic hered itary elliptocytosis associated with spectrin Aleksan dria: An I/50b kD variant that it caused by a single amino acid deletion. B lo o d 82, 2 2 1 0 -2 2 1 5 .

Gall a g h e r P. G., We ed S. A ., Ts e W. T., Be n o it L., Mor r o w

J. S., Ma r c h e si S. L., Moh a n d a s N ., Fo r g e tB. G ., 1995.

Recurrent fatal hydrops fetalis associated with a nucle otide substitution in the erythrocyte beta-spectrin gene.

J. C lin . In v es t. 95, 1 1 7 4 -1 1 8 2 .

Ga ll a g h e r P. G., Tse W. T., Sc a r pa A . L., L u x S. E., Fo r g e t

B. G., 1 99 7a Structure and organization o f the human

ankyrin-1 gene. J. Biol. C h e m . 2 7 2 , 1 9 2 2 0 -1 9 2 2 8 . Ga ll a g h e r P. G., Ro m a n a M ., Wong C., Fo r g e tB. G ., 1997b.

Genetic basis o f the polymorphisms o f the alphal domain of spectrin. A m . J. H e m a to l. 56, 1 0 7 -1 1 1 .

Ga r b ar z M ., Le c o m te M . C., Feo C., De v au x I., Pic a t C., Le fe b r e C., Ga l ib e r t F., Ga u te r o H ., Bo u r n ie r O., Gala n d C., Fo r g e t B. G ., Boivin P., Dh e r m y D ., 1990.

Hereditary pyropoikilocytosis and elliptocytosis in a white french family with the spectrin a 1/74 variant related to a CGT to GAT codon change (Arg->His) at position 22 o f the spectrin I domain. B lo o d 75, 1 6 9 1 -

1698.

Ga r b a r z M ., De v o u xI., Bo u r n ie r O., Gr a n d c h a m p B ., Dh e r m y

D., 1995. Protein 4.1 Lille, a novel mutation in the

downstream initiation codon o f protein 4.1 gene associ ated with heterozygous 4.1 ( j elliptocytosis. H u m a n M u ta tio n 5, 3 3 9 -3 4 0 .

Ga r b a r z M ., Gala n d C., Bib as D ., Bo u r n ie r O ., De v au x I., Ha r o u s se a u J. L., Gr a n d c h a m p B., Dh e r m y D ., 1998. A 5’ splice region G->C mutation in exon 3 o f the human beta-spectrin gene leads to decreased levels o f beta- spectrin mRNA and is responsible fo r dominant

(8)

hered-332 Be a t a Ha n u s- Lo r e n z i w s p ó ł a u t o r z y

itary spherocytosis (spectrin Guemene-Penfao). Br. J.

Haematol. 100, 90-98.

H a n s p a l M., H a n s p a l J.'S., S a h r K. E., F ib a c h E., N a c h m a n J., P a le k J., 1993. Molecular basis o f spectrin deficiency

in hereditary pyropoikilocytosis. Blood 82, 1652-1660.

H a s s o u n H., V a s s ilia d is J.N., M u r r a y J., Yi S.J., H a n s p a l M., W a r e R.E., W i n t e r S.S., C h io u S.S., P a l e k J. 1994. P-spectrin Tabor: a nonsense mutation within -spectrin

gene associated with dominatly inherited spherocytosis and spectrin deficiency. Blood 84, 4a.

H a s s o u n H., V a s s ilia d is J. N., M u r r a y J., S c o t t J. Y., H a n s p a l M., W a r e R. E., P a l e k J ., 1995. Molecular basis of

spectrin deficiency in beta spectrin durham— A deletion within beta spectrin adjacent to the ankyrin-binding site precludes spectrin attachment to the membrane in hereditary spherocytosis. J. Clin. Invest. 96, 2623-

2629.

H a s s o u n H., V a s s ilia d is J. N., M u r r a y J., YI S. J., H a n s p a l M., J o h n s o n C. A., P a l e k J., 1996. Hereditary sphero

cytosis with spectrin deficiency due to an unstable truncated beta spectrin. Blood 87, 2538-2545.

H a y e t t e S ., M o r l e L., B o z o n M., G h a n e n A., R is in g e r M., K o r s g r e n C ., T a n n e rM. J. A., F a t t o u n S ., C o h e n C . M., D e la u n a y J., 1995a. A point mutation in the protein 4.2

gene (allele 4.2 Tezeur) associated with hereditary hemolytic anaemia. Brit. J. Haematol. 89, 762-770.

H a y e t t e S., D h e rm y D., D o s s a n t o s M.E., B o z o n M., D r e n - ch a h n D., A l l o i s i o N., T e x i e r P., D e la u n a y J., M o r l e , L., 1995b. A deletionalframeshift mutation in protein 4.2

gene (allele 4.2 Lisboa) associated with hereditary hemolytic anemia. Blood 85, 250-256.

I o l a s c o n A., D e l g i u d i c e E. M., P e r r o t t a S., A l l o i s i o N., M o r l e L., D e la u n a y J., 1998. Hereditary spherocytosis:

from clinical to molecular defects. Haematologica 83,

240-257.

J a r o lim P., B r a b e c V., L a m b e r t S . , L iu S. C., Z h o u Z., P a l e k J., 1990. AnkyrinPrague: a dominantly inherited muta

tion o f the regulatory domain o f ankyrin associated with hereditary spherocytosis. Blood 76 (Suppl.) 37a.

J a r o lim P., P a l e k J., A m a t o D., H a s s a n K., SAPAK P., N u r s e G . T ., R u b in H . L ., Z h a i S., S a h r K . E ., L iu S.-C., 1991.

Deletion in band 3 gene in malaria-resistant Southeast Asian ovalocytosis. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 15,

11022-11026.

J a r o lim P., R u b in H. L., B r a b e c V., P a l e k J., 1993. Abnormal

alternative splicing o f erythroid ankyrin mRNA in two kindred with hereditary spherocytosis (AnkyrinPra9ue and AhkyrinRakovnik). Blood 82 (Suppl.) 5a.

J a r o lim P., W i c h t e r l e H., H a n s p a l M., M u r r a y J., R u b in H.L., P a l e k J . , 1995. P spectrinPRAGUE, a truncated p spectrin producing spectrin deficiency, defective heterodimer self-association and a phenotype spherocytic elliptocy- tosis. Brit. J . Haematol. 91, 502-510.

J o h n s o n R . M ., R a v in d r a n a t h Y ., B r o h n F ., M u k a r r a m H., 1992. A large erythroid spectrin ft-chain variant. Br. J. Haematol. 80, 6-14.

K a n za k i A., R a b o d o n ir in a M., Y a w a ta y., W i l m o t t e R., W a d a H., A t a K., Y a m a d a O ., A k a ts u k a J., I y o r i H., H o r ig u c h i M., N a k a m u ra H., M is h im a T., M o r l e L., D e la u n a y J., 1992. A deletional frameshift mutation o f the P -spectrin

gene associated with elliptocytosis in spectrin Tokyo §220/216). Blood 80, 2115-2121.

K a n z a k i A ., Y a w a ta Y., Y a w a ta A . , T a k a fu m i I., O k a m o t o N ., W a d a H ., H a r a n o T . , H a r a n o K ., W i l m o t t e R ., H a y e t t e S., N a k a m u ra Y., N ik i T., K a w a m u ra Y., N a k a m u ra S., M a t s u d a T ., 1995. Band 4.2 Komatsu: 526 GAT->.TAT

(175 Asp->Tyr) in exon 4 o f the band 4.2 gene associated with total deficiency of band 4.2, hemolytic anemia with ovalostomatocytosis and marked disruption o f the cy toskeletal network. Int. J. Hematol. 61, 165-178.

K o r s g r e n C., C o h e n C. M., 1991. Organization o f the gene

fo r human erythrocyte membrane protein 4.2. Proc. Natl.

Acad. Sci. USA 88, 4840-4844.

K o r s g r e n C., L o w l e r J., L a m b e r t S., S p e ic h e r D., C o h e n C. M., 1990. Complete amino acid sequence and homo

logies o f human erythrocyte membrane protein 4.2. Proc.

Natl. Acad. Sci. USA 87, 613-617.

L e c o m t e M . C., G a u t e r o H., B o u r n i e r O ., G a la n d C., L a h a r y A., V a n n ie r J. P., G a r b a r z M., D e la u n a y J., T c h e r n ia G., B o iv in P., D h e r m y D., 1992. Elliptocytosis-associated

spectrin Rouen (P220/2 has a truncate but still phos- phorylatable P chain. Br. J. Haematol. 80, 242-250.

L e c o m t e M.-C., G a r b a r z M., G a u t e r o H., B o u r n i e r O., G e- la n d C., B o iv in P., D h e rm y D., 1993. Molecular basis of

clinical and morphological heterogeneity in hereditary elliptocytosis withspectrin 1 variants. Brit. J. Haematol.

85, 584-595.

L e i t e R. C., B a s s e r e s D. S., F e r r e i r a J. S., A l b e r t o F. L., C o s t a F. F., S a a d S. T., 2000. Low frequency o f ankyrin

mutations in hereditary spherocytosis: identification of three novel mutations. Hum. Mutat. 16, 529.

L o r e n z o F., D a l l a V e n e z ia N ., M o r l e L., B a k lo u t i F., A l l o i s i o N ., D u c lu z e a u M .- T ., R o d a L ., L e f r a n c o i s P ., 1994.

Protein 4.1 deficiency associated with an altered binding to the spectrin-actin complex of the red cell membrane skeleton. J. Clin. Invest. 94, 1651-1656.

Lux S. E., T s e W. T., M e n n in g e r J. C. J o h n K. M., H a r r i s P., S h a l e v O . , C h i l c o t e R. R., M a r c h e s i S. L., W a t k in s P.C., B e n n e t t V . , M c in t o s h S., C o l l i n s F. S., F r a n c k e U., W a r d D. C., F o r g e t B. G., 1990. Hereditary spherocytosis

associated with deletion o f the human erythrocyte an kyrin gene on chromosome 8. Nature 345, 736-739.

M a l o r n i W., S t r a f a c e E., P a g a n o G., M o n t i D., Z a t t e r a l e A., D e l P r in c ip e D., D e e v a I. B., F r a n c e s c h i C., M a s e l l a R., K o r k in a L. G., 2000. Cytoskeleton alterations o f erythro

cytes from patients with Fanconis anemia. FEBS Lett.

468, 125-128.

M a r c h e s i S. L., A c r e P., S p e ic h e r D. W., T s e W. T „ F o r g e t B. G., 1989. Mutant spectrin II domain in recessively

inherited spherocytosis. Blood 74, 182a.

M c M a h o n L. W., W a l s h C. E., L a m b e r t M. W., 1999. Human

spectrin II and the Fanconi anemia proteins FANCA and FANCC interact to form a nuclear complex. J. Biol.

Chem. 274, 32904-32908.

M i r a g l i a D e l G iu d ic e E., F r a n c e s e M ., N o b i l i B., M o r l e L., C u t i l l o S., D e la u n a y J., P e r r o t t a S., 1998. High fre 

quency o f de novo mutations in ankyrin gene (ANK1) in children spherocytosis. J . Pediatr. 132, 117-120.

M o r l e L., M o r l e F., R o u x A. F„ G o d e t J., F o r g e t B. G., D e n o r o y L., G a r b a r z M., D H e r m y D., K a s t a l l y D., D e la u n a y J., 1989. Spectrin Tunis (Spofi78), and elliptocy-

togenic variant, is due to the CGG—>TGG codon change (Arg—>Trp) at position 35 o f the I domain. Blood 74,

828-832.

M o r l e L., R o u x A.F., A l l o i s i o N., P o t h i e r B., S t a r c k J., D e n o r o y L., M o r l e F., R u d ig o z R. C., F o r g e t B. G., D e la u n a y J., G o d e t J., 1990. Two elliptocytogenic 1/74

variants o f the spectrin al domain: Spectrin Culoz (GGT—>GTT), al 40 Gly-^Val) and spectrin Lyon (CTT—>TTT; 143 Leu-^Phe). J. Clin. Invest. 86, 548-555.

N i c o l a s G., P e d r o n i S., F o u r n i e r C., G a u t e r o H., C r a e s c u C., D h e rm y D., L e c o m t e M. C., 1998. Spectrin self-asso

ciation site: characterization and study o f beta-spectrin mutations associated with hereditary elliptocytosis.

Biochem. J. 332, 81-89.

P e r r o t t a S., I o l a s c o n A., D e A n g e l i s F., P a g a n o L., C o lo n n a G., C u t i l l o S., M i r a g l i a D e l G iu d ic e E., 1995. Spectrin

Anastasia (alpha 1/78): a new spectrin variant (alpha 45 Arg->Thr) with moderate elliptocytogenic potential.

Br. J. Haematol. 89, 933-936.

Q u a l t i e r i A., P a s q u a A., B i s c o n t e M . G., L e p e r a M ., B r a n c a t i C., 1997. Spectrin Cosenza: a novel beta chain variant

(9)

associated with Sp alphal/ 74 hereditary elliptocytosis.

Br. J. Haematol. 97, 273-278.

R a n d o n J., B o u l a n g e r L ., M a r e c h a l J., G a r b a r z M ., V a l u e r A ., R ib e ir o L ., T a m a gn in i G ., D h e r m y D ., D e la u n a y J.,

1994. A variant spectrin low-expression allele aLELY

carrying a hereditary elliptocytosis mutation in codon 28. Brit. J. Haematol. 88, 534-540.

R ib e ir o M . L., A l l o i s i o N ., A lm e id a H ., G o m e s C., T e x i e r P., L e m o s C., M Im o s o G., M o r l e L., B e y - C a b e t F., R u d ig o z R. C., D e la u n a y J., T a m a g n in i G., 2000. Severe hered

itary spherocytosis and distal renal tubular acidosis associated with the total absence o f band 3. Blood 96,

1602-1604.

Roux A. F., M o r l e F., G u e t a r n i D., C o lo n n a P., S a h r K., F o r g e t B. G., D e la u n a y J., G o d e t J., 1989. Molecular

basis o f a sp aI/ 65 hereditary elliptocytosis in North Africa: Insertion o f a TTG triplet between codons 147 and 149 in the a-spectrin gene from five unrelated families. Blood 73, 2196-2201.

S a h r K. E., T a y l o r W. T., D a n ie ls B. P., Lubin H . L., J a r o m ir P., 1994. The structure and organization o f the human

erythroid anion exchanger gene. Genomics 24, 491-

501.

S c h o f i e l d A.E., R e a r d o n D.M., T a n n e r M.J.A., 1992. Defec

tive anion transport activity o f the abnormal band 3 in hereditary ovalocytic red blood cells. Nature 355, 836-

838.

S i l v e i r a P., C y n o b e r T., D h e r m y D., M o h a n d a s N., T c h e r n la G., 1997. Red cell abnormalities in hereditary elliptocy

tosis and their relevance to variable clinical expression.

Am. J. Clin. Pathol. 108, 391-399.

T a k a o k a Y., Id e g u c h i H., M a t s u d a M . , S a k a m o to N., T a k e u c h i T., Fukum aki Y., 1994. A novel mutation in the erythro

cyte protein 4.2 gene o f Japanese patients with hered itary spherocytosis (protein 4.2 Fukuoka). Brit. J.

Haematol. 88, 527-533.

T s e W. T., L u x S. E., 1999. Red blood cell membrane

disorders. Brit. J. Haematol. 104, 2-13.

W i c h t e r l e H . , P a l e k J., H a n s p a lM ., S m o c k o v a Y ., B r a b e c V . , J a r o lim P., 1995. Two recessively inherited defects o f

a-spectrin underlie a severe, spectrin-deficient sphero cytic hemolytic anemia Blood 86 (Suppl. 1), 468a.

W i l m o t t e R., M a r e c h a l J., M o r l e L ., B a k lo u t i F., P h ilip p e N., K a s t a l l y R., K o t u l a L ., D e la u n a y J., A l o i s i o N., 1993.

Low expression allele aLELY o f red cell spectrin is associated with mutations in exon 40 (aV41 polymorph ism) and intron 45 and with partial skipping o f exon 46.

J. Clin. Invest. 91, 2091-2096.

W i l m o t t e R., M i r a g l i a D e l G iu d ic e E., M a r e c h a l J., P e r r o t t a S., D e M a t t ia D., D e la u n a y J., I o l a s c o n A., 1994. A

deletionalframeshift mutation in spectrin beta-gene as sociated with hereditary elliptocytosis in spectrin Napo li. Br. J. Haematol. 88, 437-439.

W i l m o t t e R., M a r e c h a l J., D e la u n a y J., 1999. Mutation at

position — 12 o f intron 45 (c—>t) plays a prevelant role in the partial skipping o f exon 46 from the transcript o f allele alphaLELY in erythroid cells. Br. J. Haematol.

104, 855-859.

Y a w a ta Y., K a n za k i A., Y a w a t a D., D o e r f l e r W., O z c a n R., E b e r S. W., 2000. Characteristic features o f the geno

type and phenotype o f hereditary spherocytosis in the Japanese population. Int. J. Hematol. 71, 118-135.